第三章 局部排风罩
设计要求,柜口风速不小于平均风速的80%; 同一通风柜在相同排风量下,单面工作孔比
两面工作口风速均匀。 2、柜式排风罩不宜设在接近门窗或其他进风处,避免 进风气流的干扰。 3、最好单独设置排风系统,避免相互影响;若不能设 置单独排风系统,每个系统连接的柜式排风罩不能过多。 4、若罩内发热量较大,采用自然排风时,最小排风量 按中和面高度不低于排风柜工作口上缘确定。
特点:罩内容积大,可以缓冲含尘气流,减小 局部正压。
场合:多点产尘、阵发性产生和产尘气流速度 大的设备或地点。
固定密闭罩
移动密闭罩
2.2 影响密闭罩性能的因素
2.2.1 密闭罩上排风口的位置 2.2.2 密闭罩罩口风速 2.2.3 密闭罩排风量
2.2.1 密闭罩上排风口的位置
1、为了避免把过多的物料或粉尘吸入通风系统, 增加除尘器负担,排风口不应设在含尘气流浓度 高的部位或飞溅区;
有害物控制较好。
用于采暖或空调房间,节能效果好
上部排风柜式排风罩
当通风柜内产生的有害气体密度比空气小,或通风柜内有 发热体时,可选用上部排风通风柜。
上部排风通风柜
下部排风柜式排风罩
柜内无发热体,且产生的有害气体密度比空气大。
下部排风通风柜
上下联合排风柜式排风罩
柜内既有发热体,又产生密度大小不等的有害气体时,应在 柜内上、下部均设置排气点,并装设调节阀,以便调节上、 下部排风量的比例
2、排风口应设在罩内压力最高的部位,以利于 消除正压,防止粉尘外逸。
罩内形成正压原因:
1)机械设备运动 2)物料运动 3)罩内外温度差
1)机械设备运动
设备运转,带动周围空气运动,形 成一次尘化气流,高速气流与罩壁碰撞,动 压转化为静压,罩内压力升高。
2)物料运动
物料落差大,高速下落诱导空气进 入密闭罩,压力升高;飞溅激起气流,与罩 壁碰撞,动压转化为静压。
(1)吸气口附近的等速面近似与吸气口平行,随离吸气口距离x 的增大,逐渐变成椭圆面,而在1倍吸气口直径d处已接近为球面。 因此,当x/d>1时可近似当作点汇,吸气量L可按式计算。
当x/d=1时,该点气流速度已大约降至吸气口流速的7.5%。 当x/d<1时,根据实际测得的气流速度衰减公式计算。 (2)对于结构一定的吸气口,不论吸气口风速大小如何,其等速 面形状大致相同。 而吸气口结构形式不同,其气流衰减规律则不同。
。
1.2.2 局部排风系统单独设置原则: 1.两种或两种以上有害物混合易引起爆炸或燃烧 2.混合后形成毒害更大或腐蚀性混合物或化合物 3.混合后易使蒸汽凝结并积聚粉尘 4.放散剧毒物质的房间和设备 5.高温高湿的气体:t>80℃,d>85%
1.3 局部排风罩基本型式
1.密闭罩 2.柜式排风罩(通风柜) 3.外部吸气罩(上吸、侧吸、下吸、槽边) 4.接受式排风罩 5.吹吸式排风罩
1.1 局部排风罩作用
在有害物散发地点直接捕集有害物或控制 其在车间内的扩散,保证室内工作区有害 物浓度不超过国家卫生标准。
1.2 局部排风罩的设置
1.2.1 应用条件: 1.散发有害物浓度超过国家标准 2.污染源集中且较小的场合 3.安装局部排气设备不影响工艺操作 4.利用热压和风压进行自然通风无法排出有 害物或者经济上不合理时,才考虑使 用机械排风系统
吸入口气流运动规律
当吸气口吸气时,在吸气口附近形成负压,周围 空气从四面八方流向吸气口,形成吸入气流或汇流。
当吸气口面积较小时,可视为“点汇”。它会形 成以吸气口为中心的径向线,和以吸气口为球心的等 速球面。如下图a所示。
点汇气流流动情况
a)自由吸气口
b)受限吸气口
根据流体力学, 位于自由空间的“点汇”吸气口的吸气量为:
m3/h
A—密闭罩截面积
m2
v—垂直于密闭罩面的平均风速 m/s
0.25~0.5m/s
3、按换气次数法计算 L=60nV V—密闭罩容积 n—换气次数
m3/h m3
次/min
换气次数视有害物浓度、罩内工作情况(能见度等)而定 当V>20m3时,取n=7
第三节 柜式排风罩
柜式排风罩(又称通风柜) 是密闭罩的一种特殊形式
1.4 局部排风罩的设计
目标:以最小的风量,达到最佳的控制效果 关键:局部排风罩口的气流运动规律 原则:
1.尽可能包围或靠近有害物发生源,使有害物局限 于较小空间 2.吸气气流方向应尽可能与污染气流运动方向一致 3.已污染的吸入气流不能通过人的呼吸区
4.尽可能避免和减弱干扰气流对吸气气流的影响 5.局部排风罩应与工艺密切配合,协调一致,不影响 操作 6.力求结构简单,造价低,便于制作安装和拆装维修 7.工艺,罩的四周应尽量设置围挡,减小吸气范围 8.条件允许时,优先考虑采用密闭罩或通风柜,是有 害物局限于较小空间,节省风量
第三章 局部排风罩
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节
概述 密闭罩 柜式排风罩 外部吸气罩 热源上部接受式排风罩 槽边排风罩 大门空气幕 吹吸式排风罩
第一节 概 述
局部排风系统: 局部排风罩、风管、风机、净化设备、排风筒
局部排风罩——直接影响技术经济性 设计完善的局部排风罩,用较小的排风 量即可获得最佳的控制效果
特点: 排风量小,控制有害物的效果好,不受环境气流影响 但影响操作 主要用于有害物危害较大,控制要求高的场合
2.1 密闭罩的形式
密闭罩和工艺设备的配置关系: 局部密闭罩、整体密闭罩、大容积密闭罩
密闭罩安装形式: 固定式、移动式
1. 局部密闭罩
结构:将设备产尘地点局部密闭,产尘设备 和传动装置等露在外面
2.2.3 密闭罩排风量
1、按空气平衡原理计算
L=L1+L2+L3+L4
m3/s
L1—物料下落时带入罩内的诱导空气量
L2—从孔口或不严密缝隙吸入的空气量
L3—因工艺需要鼓入罩内的空气量
L4—因受热空气膨胀或水分蒸发而增加的空气量
2、按截面风速计算
大容积密闭罩,吸气口设在密闭室的上部
L=3600Av
特点:容积较小,排风量少,经济性好
场合:适用于产尘气流速度小,瞬时增压不 大,且集中、连续扬尘的地点。
2. 整体密闭罩
结构:产尘设备或地点大部分密闭,设备的 传动部分留在外面
特点:密闭罩本身为独立整体,易于密闭
场合:具有振动的设备或产尘气流速度较大 的产尘地点
3. 大容积密闭罩/密闭小室
结构:将产尘设备或地点进行全部封闭。
上、下联合排风通风柜
3.2 柜式罩排风量计算
排风量L按下式计算:
L = L1+ν×F×β m3/s
L1—柜内污染气体发生量 v—工作孔上的控制风速 F—工作孔或缝隙的面积
β—安全系数 =1.1~1.2
排风量应满足孔口吸入风速达到控制风速的要求。
3.3 柜式排风罩设计的注意事项
1、柜式排风罩排风效果受工作口截面上风速的均匀性 影响较大。
利用上式进行计算;
其他情况根据实测流体 运动规律Fra bibliotek行计算3、长宽比不同的矩 形吸气口
L 0F
计算外部吸气罩的排风量时,首先要确定控制 点的控制风速Vx!
控制风速Vx与工艺过程和室内气流运动情况有 关,准确计算需要通过实测求得。
二、前面无障碍排风罩排风量
外部吸气罩由于靠抽气作用控制, 因此罩口 的速度分布如何将直接影响控制效果。
显然,罩口的速度大小和分布与罩的结构和 排风量有关,对于特定结构的排风罩,吸口速度取 决于排风量。
1、前面无障碍圆型吸气口:
2、设在工作台上的侧吸罩:
假想工作台下有与台上相同的侧吸罩,则上下联合 的假想大排风罩排风量: 实际台上排风罩排风量:
四周无边圆形吸气口的速度分布图
四周有边圆形吸气口的速度分布图
注意:上面两式根据吸气口速度分布图所得, 当x≤1.5d,公式适应 当x>1.5d,实际速度衰减大于计算值
宽长比为1:2的矩形吸气口的速度分布图
图中数值表示吸气口离中心轴的距离 以及在该点气流速度与吸气口流速的百分比。
根据试验结果,吸气口气流速度分布具有以下特点:
散发有害物的工艺装置置于柜内,操作过程完 全在柜内进行。排风罩上一般设有可开闭的操作孔 和观察孔。
为了防止由于罩内机械设备的扰动、化学反应 或热源的热压以及室内横向气流的干扰等原因引起 的有害物逸出,必须对柜式排风罩进行抽风,使罩 内形成负压。
3.1 柜式排风罩的基本形式
1、形式规模: 小型、大型
粉碎或磨碎的细粉 <2m/s
粗颗粒物料
<3m/s
若小体积罩内气流飞溅速度较高,采用抽
风方法无法抑制时,应避免在飞溅区域有孔口或
缝隙,或者设置宽大的密闭罩,是气流在到达罩
壁孔口前速度减弱。
2、气流速度均匀
从排风口向风管接口逐渐收缩,收缩角尽量不 大于60 °;
大型或形状比较特殊的密闭罩,可在密闭罩上 设两个或多个排风口。
L 4r121 4r222
1 /2 r2 / r1 2
若在吸气口设在墙上或四周加上挡板,如下图 b所示,吸气范围减少一半,其等速面为半球面, 则吸气口的排风量为:
L 2r121 2r222
1 /2 r2 / r1 2
自由吸气口: 受限吸气口:
L 4r121 4r222
L 2r121 2r222
控制风速法计算排风罩排风量:
首先确定控制风速的大小, 然后找出控制风速与罩口平均风速的关系式,求得 排风罩捕集粉尘所需要的罩口平均风速 , 再用下式计算出排风量。
L 0F
4.1 吸气口气流运动规律
局部排风罩口气流运动的两种方式: 吸气口气流的吸入流动 吹气口气流的吹出流动
对排风罩,多数的情况 是吸气口吸入气流。